Функции защиты присоединений 27,5 кВ

Функция защиты	БМРЗ
Наименование	Характеристика/действие	ФКС	ФВВ	УПК	ТСН	ДПР
Максимальная токовая защита (резервная токовая защита)	МТЗ (РТЗ) c контролем тока:
трех фаз	–	+	–	+	+
двух фаз (секций)	–	–	+	–	–
одной фазы (секции)	+	–	–	–	–
Количество ступеней
С пуском по напряжению U <	+	+	–	–	–
Третья ступень:
зависимая/независимая	–/+	+/+	–/–	+/+	+/+
РТВ-1/РТ-80	–	+	–	+	+
Ускорение МТЗ:
с переменной выдержкой	+	+	–	+	+
с постоянной выдержкой	–	+	–	–	–
Отключение или сигнал	+	+	–	+	+
Отключение и сигнал	–	–	+	–	–
Количество программ
Токовая защита нулевой после- довательности	ТЗНП Отключение и/или сигнал	–	–	–	+	–
Защита минимального напряжения	ЗМН: c контролем U АВ, U ВС, U СА	–	+	–	–	–
c контролем U АВ, U ВС	–	–	–	+	+
c контролем U	+	–	–		–
c контролем суммы двух U	–	–	+	–	–
c блокировкой: по внешнему сигналу	+	+	+	+	–
по пуску I >>>, I >>	–	+	–	–	–
Отключение и/или сигнал	+	+	+	+	–
ЗМН (датчик)	–	+	–	+	–
Токовая отсечка	ТО (ТО 2) на полупериоде	+	–	–	–	–
Количество программ
Ненаправленная дистанционная защита	ННДЗ1 На полупериоде	+	–	–	–	–
С блокировкой по току или напряжению	+	–	–	–	–
Количество программ		–	–	–	–
Направленная дистанционная защита	НДЗ Количество ступеней			–	–	–
С ускорением	+	+	–	–	–
С блокировкой:
по внешнему сигналу	+	+	–	–	–
по напряжению	+	+	–	–	–
С загрубением по Кг	+	–	–	–	–
С увеличением зон срабатывания 2, 3 ступеней	+	–	–	–	–
Количество программ			–	–	–

 

Продолжение табл. 2.2

 

Функция защиты	БМРЗ
Наименование	Характеристика/действие	ФКС	ФВВ	УПК	ТСН	ДПР
Защиты по внешнему дискретному сигналу	Отключение по внешнему дискретному сигналу	+	+	+	+	+
Квазитепловая защита	КТЗ
По расчетной температуре контактного провода	+	–	–	–	–
Защиты смежного фидера (Ф2)	ТО Ф2	+	–	–	–	–
НДЗ Ф2
Одноступенчатая	+	–	–	–	–
С блокировкой по U<	+	–	–	–	–
Количество программ		–	–	–	–
Защита от подпитки	ЗП
По фазам А и В	–	+	–	–	–
С защитой от перенапряжения	–	+	–	–	–
Отключение и/или сигнал	–	+	–	–	–
Продольная дифференциальная токовая защита	ПДТЗ
По разбалансу токов двух секций	–	–	+	–	–
С постоянной выдержкой	–	–	+	–	–
Отключение и сигнал	–	–	+	–	–
Защита от превышения допустимого напряжения	ЗПДН
По максимальному напряжению двух секций	–	–	+	–	–
С независимой задержкой времени срабатывания	–	–	+	–	–
Отключение и сигнал	–	–	+	–	–
Дифференциальная защита по напряжению	ДЗН
По разбалансу напряжений двух секций	–	–	+	–	–
С постоянной выдержкой	–	–	+	–	–
Отключение и сигнал	–	–	+	–	–
Защита от перегрузки высшими гармониками	ЗПВГ
По максимальному току высших гармоник (со 2 по 9) двух секций	–	–	+	–	–
С независимой задержкой времени срабатывания	–	–	+	–	–
Отключение и/или сигнал	–	–	+	–	–

 

 

Таблица 2.3

Функции автоматики и управления присоединений 27,5 кВ

Функция автоматики и управления	БМРЗ
Наименование	Характеристика и действие	ФКС	ФВВ	УПК	ТСН	ДПР
Переключение программ уставок	Дискретным сигналом	+	+	–	–	–
Логическая защита шин (ЛЗШ)	ЛЗШП (приемник)			–	–	–
ЛЗШД (датчик)		–
Количество программ
Автоматическое повторное включение (АПВ)	Два цикла	+	–	–	–	+
Блокировка обоих циклов по I >>>	+	–	–	–	+
Устройство резервирования при отказах выключателя (УРОВ)	УРОВД (датчик)
УРОВП (приемник)	–		–	–	–
Автоматическое включение резерва (АВР)	АВР с контролем напряжения двух фаз	–	–	–	+	–
Автоматическая частотная разгрузка/частотное АПВ (АЧР/ЧАПВ)	Выполнение команд:
АЧР	–	–	–	–	+
АЧР/ЧАПВ-А или	–	–	–	–	+
АЧР/ЧАПВ-Б	–	–	–	–	+
Самопроизвольное отключение	Контроль и сигнализация СО коммутационных аппаратов
Контроль цепей ТН	Контроль и сигнализация цепей трансформатора напряжения	+	+	–	–	–
Ускорение МТЗП	Приемник	–	+	–	–	–
Управление высоковольтным выключателем (ВВ)	Откл./вкл.ВВ
Управление коммутационным аппаратом (КА)	Откл./вкл. КА		–	–

 

 

Требования по надежности релейной защиты и автоматики

К надежности РЗА предъявляются особо жесткие требования, поскольку РЗА должна обеспечивать безопасность работы электротяговой системы. В связи с этим безотказность устройств РЗА должна быть выше безотказности защищаемого оборудования.

Опыт создания и эксплуатации сложных систем показывает, что обеспечение таких требований возможно при реализации продуманной системы средств повышения надежности, включающей меры по повышению безотказности и отказоустойчивости, а также реализацию безопасного поведения РЗА при отказах.

Последнее означает, что на уровне присоединения при возникновении неисправности во внутренней структуре РЗА защищаемое оборудование должно быть обесточено, т.е. присоединение не должно оставаться без защит. При этом отказоустойчивость реализуется на более высоком уровне – на уровне участка контактной сети – путём сохранения питания этого участка с неповрежденной стороны, причём РЗА этой стороны должна обеспечивать защиту всего участка.

Повышение безотказности работы присоединения в целом должно достигаться путем минимизации числа элементов вторичных цепей, особенно контактов, которая реализуется интеграцией всех функций в пределах присоединения (защиты, автоматики, управления, сигнализации, телемеханики и диагностики) в одном микропроцессорном блоке – ИТП. При этом также снижается взаимное влияние различных устройств друг на друга и упрощается обслуживание присоединения.

В общем случае система мер по повышению надежности должна включать:

1) резервирование защит на уровне отдельных устройств защиты присоединений и резервирование с помощью защит более высоких уровней;

2) средства выявления и локализации отказов в процессе работы (функциональной диагностики) и средства тестирования в паузах;

3) средства выявления и предотвращения невосстанавливающихся отказов и средства выявления и предотвращения сбоев от помех (средства обеспечения электромагнитной совместимости);

4) использование высоконадежной элементной базы для создания устройств РЗА и сертифицированной технологии их производства и технического обслуживания.

Все эти меры учитывались при разработке функционального ряда ИТП типа БМРЗ для электротяговых сетей переменного тока 27,5 кВ.

2.1.3. Эксплуатационные требования к релейной защите
и автоматике

Суть эксплуатационных требований к любым устройствам сводится к обеспечению простоты и удобства их эксплуатации и технического обслуживания при минимизации затрат на это обслуживание. В общем случае ИТП должны обеспечивать:

простую адаптацию к условиям конкретного присоединения (аппаратную и программную);

возможность управления с верхнего уровня (из энергодиспетчерской) и построения иерархических систем управления;

блочно-модульное построение аппаратных и программных средств с возможностью замены на уровне модуля;

унифицированность, совместимость и преемственность.

Унифицированность должна обеспечиваться использованием для всех вторичных цепей электротяговых сетей одного семейства ИТП, имеющего единую аппаратную и программную базу. Унификация устройств РЗА для ФКС всех типов контролируемых пунктов (ТП, ПС и ППС) должна обеспечиваться применением одного типа блока, при этом, естественно, топография связей в ПС и ППС должна быть более простой, чем на ТП.

Совместимость ИТП должна обеспечиваться:

их унифицированностью;

тем, что они должны использоваться в АСУ в качестве контроллеров нижнего уровня и поддерживать протоколы обмена по последовательному каналу связи, принятые в электроснабжении железных дорог;

тем, что они должны обеспечивать возможность организации всех необходимых цепей между присоединениями (УРОВ, ЛЗШ, АЧР и т.д.).

Преемственность означает обеспечение возможности как полной, так и частичной реконструкции действующих электротяговых сетей, включая все типы контролируемых пунктов (ТП, ПС, ППС). При этом:

ИТП должны легко устанавливаться в старые релейные шкафы (заменяя собой электромеханические и электронные реле) без существенных изменений схемы внешних подключений шкафа, т.е. ИТП должны иметь практически те же входы и выходы, что и соответствующие релейные шкафы;

ИТП должны обеспечивать работу присоединений и без локальной сети подстанции, реализуя управление от кнопок и традиционных средств телемеханики;

ИТП должны обеспечивать выдачу сигналов общеподстанционной сигнализации (аварийной, предупредительной и оперативного контроля цепей).

Кроме того, ИТП также должны обеспечивать следующие эксплуатационные требования:

два режима управления: местное/дистанционное (МУ/ДУ), при этом местное управление должно иметь приоритет по команде отключения выключателя (отключение выключателя с местного пульта должно обеспечиваться в любом режиме);

задание уставок защит в значениях первичных параметров тока и напряжения;

прием сигналов от внешних устройств защиты РУ и отключение по этим сигналам без выдержки времени;

контроль цепей управления и сигнализации (на основе обработки двухпозиционных сигналов включенного и отключенного положения силовых коммутационных аппаратов);

индикацию состояния присоединения (положение всех коммутируемых аппаратов, а также срабатывание отдельных ступеней защит и функций автоматики);

расчет выработанного коммутационного ресурса выключателя;

запоминание аварийных событий с их временной привязкой (для терминалов разных присоединений требования различны);

прием и передачу резервных сигналов телесигнализации, телеуправления и телеизмерений;

синхронизацию часов терминала с "диспетчерским" временем по каналам телемеханики.

Реализация всех перечисленных требований (функциональных, надежностных и эксплуатационных) определила особенности структуры аппаратных и программных средств этого функционального ряда БМРЗ.